JPS6333084A - 符号化装置 - Google Patents

符号化装置

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JPS6333084A
JPS6333084A JP61174728A JP17472886A JPS6333084A JP S6333084 A JPS6333084 A JP S6333084A JP 61174728 A JP61174728 A JP 61174728A JP 17472886 A JP17472886 A JP 17472886A JP S6333084 A JPS6333084 A JP S6333084A
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明祐 鹿倉
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武井 正弘
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えばテレビジョン信号等の画像信号を符号
化する装置に関し、特に画像信号の特徴を利用して当該
画像信号を高能率に符号化する符号化装置に関する。
[従来の技術] 従来、例えばビデオ信号のような画像信号を符号化する
際に、まずアナログビデオ信号を例えば1サンプル当り
8ビツトのディジタルデータにA/D変換し、得られた
8ビツトのビデオデータを例えば前値差分符号化方式等
を通用して予測符号化し、これを例えば4ビツトの差分
データに非線形量子化することにより画像信号を圧縮す
る方法がある。
第7図はその非線形量子化特性の一例を表わすものであ
フて、横軸は、−255〜+255までの差分レベルΔ
を示し、縦軸は例えばミツドトレッド型の非線形量子化
を採用した場合における−7〜+7までの15レベルの
代表値の非線形量子化レベルΔ′ を示す。
本願出願人によりすでに上述のように非線形量子化によ
って得られた差分データに関して、例えば、連続する2
つの4ビツトの差分データを1組として8ビツトのデー
タとし、これを直流および低周波成分が抑圧されるよう
なビットパターンを持つ8ビツトの変換データに変換す
る符号化装置が提案されている。
第8図は上記提案の概念を説明するための図であって、
各々4ビツトの2つの非線形量子化差分データ値のうち
、時間的に前の差分データ値Δ。りを横軸にとり、時間
的に後の差分データ値Δ。を縦軸にとっている。ここで
は、第1象限のみを示しており、実線で示した格子は第
7図で示した非線形量子化特性を横軸および縦軸各々独
立に示したものである。
第8図に示すように各格子によって囲まれた領域内に存
在する点(Δn−1.Δn)(−255≦Δ、−!≦2
55、−2s5≦Δ。≦255)は、非線形量子化によ
り(i、j)(−7≦i≦7.−7≦j≦7)の領域に
対応することになる。従って、このように2次元上で表
わした場合、連続する各々4ビツトの2つの差分データ
の組は全て15X 15= 225個のいずれかの領域
に割り当てられる。
上記提案ではこれを利用して、8ビツトのコード256
種類のうち、例えばNrlZ (Non l1etur
n t。
Zero)変調の場合にはなるべ(CDS (Cord
wordDi3ital Sum)の絶対値が小さいビ
ットパターンを持つ変換データ225個をこれら(i、
j)の変換データとして対応させている。つまり残りの
31個の変換データにはCDSの絶対値が大きいビット
パターンを持つように割当てることができるのでこれら
31個の変換データも未使用データとし、このように変
換データを割当てることにより変換後のデータ列の直流
および低周波成分を抑圧しようとしている。
なお、該CDSはデータパターンの各ビットにおけるレ
ベル「1」を「+1」とし、レベル「0」を「−1」と
した時車−符号内における各ビットの総和を表わしたも
ので、「1」の数の和と「0」の数の和がそれぞれ等し
い時にはCDSは零となる。
次に256個のビットパターン中より選択された、22
5個の変換データを(i、j)にどのように対応させる
かを説明する。
基本的な考え方としては、上記非線形量子化を行りた連
続する2つの4ビツトの差分データを1組として8ビツ
トのデータ対を構成し、各8ビツトデータ対(i、j)
の出現頻度の高いところから優先的にCDSの絶対値が
小さい変換データを割り当てる。
第9図は一般的標準画像情報信号における前記(ij)
の出現頻度を示したものである。また、NRZ変調を行
うとして考えた場合には、前記8ビツトの未使用データ
としては、なるべく°°0”および°1”が連続するビ
ットパターン、すなわち、以下に示すような A; 00000000)    1個B、11111
111)    1個 A、B、CおよびDグループの18個の変換データおよ
びEおよびFグループ16個の変換データのうちの13
個の変換データの計31個の変換データを採用すれば良
い。
さらに、8ビツトの使用する変換データのビットパター
ンとしては、変換データの全ビット中、” 1 ”およ
びII OI+が各々4ビツト存在するもの(CDS 
= O、ac4=70個)、”1” が3ビツト、”o
”が5ビツトおよび°°1“が5ビツト。
0”が3ビツト各々存在するもの(CDS =±2.8
C3+ac5=112個)、“°1”が2ビツト、“°
0”が6ビツトおよび°°1”が6ビツト、0”が2ビ
ツト存在するもの(CDS =±4,8C2+ 6CG
 =56個)の中から、前記EおよびFグループから抽
出した13個の変換データを除いたものの計225コー
ドとすれば良い。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上述のような符号化装置においては、一
度出現頻度の低い絶対値の大きなCDSの変換データが
出力された直後に、出現頻度の比較的高いCDSが零の
変換データが連続して出力された場合には、出力された
変換データ列においてDSV(Digital Sum
 Value)が変動したまま、もとの零レベルに落ち
つくのに比較的時間を要してしまい、このような状態が
長く続くことにより直流または低周波成分が発生するた
め、前記変換データ列を伝送する場合にはこれら直流ま
たは低周波成分は例えば磁気記録再生のような伝送路に
おいては伝送することが非常に困難なためデータの伝送
誤り等を発生する原因となっていた。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、簡単な構成によ
り、画像信号を高能率に符号化することができる符号化
装置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明の符号化装置は、画像信号における隣接サンプル
点情報間の差分値信号を符号化し、符号化信号を出力す
る符号化手段と、符号化手段から連続して出力される複
数の符号化信号を同時に出力する出力手段と、出力手段
からの同時に出力された複数の符号化信号を当該複数の
符号化信号の組合せに応じた複数の符号化信号と同数ビ
ットの直流および低周波成分の少ない変換信号に変換し
出力する変換手段と、当該複数の符号化信号の一部の組
合せに対応し、複数の符号化信号と同数ビットで、変換
信号と異なるビットパターンを有する補正信号を出力す
る補正信号発生手段と、変換手段より出力される変換信
号のDigital SumValue (DSV)変
動を検出し、[lSV変動に応じて補正信号発生手段よ
り補正信号を出力させる補正信号出力制御手段とを備え
たものである。
[作 用コ 上記の構成により、連続する複数の隣接サンプル点情報
間の差分値符号化信号の組合せに応じて連続する複数の
符号化信号を冗長ビットを付加しないで直流および低周
波成分の少ない変換信号に変換することができ、更に該
変換信号列においてDSV変動を抑制することができる
ものである。
[実施例] 以下、本発明を本発明の一実施例を用いて説明する。
第1図は本発明を適用した符号化装置の一実施例を示す
端子1に入力された例えばビデオ信号のようなアナログ
画像信号は、A/D変換器2にて8ビットのデジタルビ
デオデータに変換され、その後、減算器3の正極性入力
端子に人力される。減算器3の負極性入力端子には予測
器7からの8ビツトの予測データが人力され、この減算
器3からは、8ビツトの予測誤差データが出力される。
減算器3の8ビツトの予測誤差データは、非線形量子化
器4によって、前述した特性に従って4ビツトの差分デ
ータに非線形量子化される。この非線形量子化器4より
出力される差分データは、1デ一タ期間遅延器8により
遅延された差分データと共に、8ビツトの並列の差分デ
ータ列としてデータ変換器9に人力され、そこで前述し
た考え方に従って、等ビット数(8ビツト)の直流およ
び低周波成分が抑圧されたビットパターンを持つ変換デ
ータに変換される。
一方、非線形量子化器4より出力される差分データは、
4ビツトの信号を8ビツトの信号に非線形量子化する非
線形逆量子化器4と逆の特性を持つ代表値設定器5にも
入力される。この代表値設定器5は、加算器6.予測器
7とともに周知の局部復号器を構成し、予測器7の8ビ
ツト予測誤差データを減算器3の負極性入力端に人力す
ることによって予測誤差信号の二子化誤差の蓄積を防止
する。
データ変換器9で得られる225fi!!類の変換デー
ターは、スイッチ13の端子A、DSV演算器10およ
びパターン判別器11にそれぞれ入力される。
DSv演算器lOでは現在までに人力された変換デ=−
>信号の°ビおよび°0′°の数を累積することにより
直流成分の変動を演算し、その結果を示す信号osvo
を演算制御回路12に入力する。演算制御回路12は第
4図に示すような制御手順により制御を行うものである
パターン判別器11では、例えば第2図に示すように、
データ変換器9から出力される8ビツトの変換データが
8ビツトの全変換データ(256種類)のうちの未使用
の31個の変換データ(前述したようなCDSの絶対値
が大きなビットパター夕食つ)に該当する変換データで
あるかどうかを判別する。ここでは、未使用の変換デー
タが割り当てられた変換データとして例えば一般的な画
像信号の特性を考慮して、前述した領域(i、j)  
=(−2〜+2.−2〜+2)、(上3゜0)、(0,
±3 ) 、(3,3)。
(−3,−3)の31ポイントを選んでいる。未使用の
31個の変換コードのビットパターンは極性が異なるC
DS値がなるべく交互に存在するように第2図の抽出ポ
イントに割り当てるようにすれば良い。
また、パターン判別器11において判別されるl対象と
なる各変換データには1個の変換データに対して1個の
未使用変換データが割当てられるだけでなく複数の未使
用変換データを与えたものでもよい。すなわち、CDS
の絶対値が同じである正と負の2種類の未使用変換デー
タを対象となる変換データに割り当てることによりて、
これら未使用変換データの中からDSVが墨または最も
平に近くなるものを適宜遭択することができる。
第3図は、各々2つの未使用変換データを割り当てる対
象となる変換データの抽出ポイントを示しており、その
対象となる変換データはデータ変換器9による変換前の
差分データ対(i、j) =(−2〜+2.−2〜+2
)、(上2゜0)、(0,±2) 、 (2,2) 、
 (−2,−2)の15旧の変換データであって、これ
らに未使用変換データのうち30個の未使用変換データ
を適用することになるが、更に残りの未使用変換データ
1個を対象となる15個の変換データの近傍に位置する
別の変換データに割り当てても良い。
i1図のパターン判別器11は1個の変換データに対し
て複数の未使用変換データを割当てるようにしたものと
して以下詳細に説明する。
パターン判別器11に入力された変換データが複数の未
使用変換データが割り当てられる変換データであると判
別されると、その判別結果を示す判別信号Aおよび当該
入力変換データに対応するDSV制御用の2つの未使用
変換データのパターン信号1および2を演算1MJ御回
路12に供給する。演算制御回路12では後述するよう
なフローチャートに従ってOSV演算器IOにDSV補
正出力信号B1選択されたDSV制御用の未使用変換デ
ータのパターン信号、およびラッチ制御パルス信号をそ
れぞれDSV演算器10.スイッチ回路13の入力端子
Bおよびラッチ回路14.15にそれぞれ入力する。
次に第4図に示したフローチャートによって演算制御回
路12における制御動作を説明する。
まず、スイッチ13をA側に接続しく5tepl) 、
第5図aに示すタイミングでラッチ14にラッチ動作パ
ルス信号を供給し、データ変換器9の出力変換データを
ラッチする(step2)。次にこの時点でのデータ変
換器9より出力される変換データ列におけるDSV値を
示す信号DSVO+をOSV演算回路lOから得テ(5
tep3)、コノ信号DSVO(7)示すOSV値が°
“O”またはそれ以外かを判断する(step4)。
DSν値が°°0”であれば5tepHにすすみ、そこ
で次に発生する第5図dに示すタイミングのパルス信号
でラッチ回路15を動作させて、そこにラッチ回路14
より出力される変換データをそのままラッチする。
一方、5tep4でDSV値が°“0”でなければ、s
 tep5で、今ラッチ回路14にラッチされた変換デ
ータがパターン判別器11により得られる判別信号(を
示す信号A)からOSV制御用の未使用変換デを判断し
、対象の変換データでなければ5tepHに=l−すみ
、そこでラッチ回路15を第5図dのタイミングで動作
させ、対象の変換データであれば、5tep6で該当す
るパターン信号1および2により選択される未使用変換
データをDSV?i算器10からの1デ一タ期間前の信
号DSVOより得られるDSV値にそれぞれ加えること
により、それぞれの未使用変換データを発生した場合の
DSV値(DSVI 、DSV2 )を演算する。
次に、現在の信号osvoのDSV値と、これら演算に
よるDSV値DSVIおよびDSV2とを比較して、こ
れらDSV’lまたはl1lSv2ノ方が現在ノDSV
値よりもtlSV値を雫に近づけるDSV抑制の効果が
あるかどうかを判断する(step7)。双方(DSV
I 、DSV2)とも効果がなければ、5tepHにす
すみ、効果がある場合には、5tep8でスイッチ13
をB側に切換え、ついで効果のあるパターン信号1また
は2に該当する未使用変換データをスイッチ13のB側
入力端子に供給する(step9)。
次に第5図Cのタイミングでもってラッチ回路14にラ
ッチパルス信号を与えて、スイッチ13からのコードパ
ターン信号1または2に該当する未使用変換データをラ
ッチする。次に、5tepHで第5図dのタイミングで
ラッチ回路15を動作させラッチ回路14より出力され
る未使用変換データをラッチする。
なお、S5図すに示すように波形がハイレベルの期間は
演算制御回路12おける5tep3から5tep9まで
の演算および判断動作を行う期間に相当する。
また、本実施例においては連続する2つの4ビツト量子
化差分値信号を8ビット符号化信号に変換する場合を例
として示したが、遅延回路を複数設けることにより連続
するm個のnビット量子化差分値信号をmxnビット符
号化信号に変換する場合にも本発明は適用可能で、この
場合更に直流および低周波成分の抑圧効果が上がるもの
である。
前記実施例では、未使用変換データをDSV制御用とし
て対象の1個の変換データに対して1個または2個割り
当てるようにしたが、これに限ることはなく3種類以上
割り当てるようにしても良くこの場合DSv抑制効果が
更に上がるものである。
また、第2図、第3図ではDSV制御用の未使用変換デ
ータを比較的発生頭皮の高い変換データに割り当て、一
度生じた高DSV値変動の低下制御を積極的に行ったが
、これらのDSV制御用の未使用変換データを事前にD
SV値が変動するのを防ぐという目的で逆に発生頻度が
やや低い変換データに割り当てても同等の効果が得られ
る。
さらにまた、前記実施例ではNnZ変調を前提としたが
、NnZI変調も行う場合でも同等のことが言える。
更に、第6図に示すように領域(i、j)  において
−夕として使用することにより、よりDSV抑制の効果
を上げることができる。この図に従えば、第3象限と合
わせて計6個の変換データを未使用変換データとして得
ることができる。さらにこの考え方に従えば、ミツドト
レッド型非線形量子化でなく (i、J)、(i =−
8,−7,・・・、−1,1,・・・、a、j=−8,
−7,・・・、−1,1,・・・、8)の計256個の
変換データを使うミツドライザ型の非線形量子化でもこ
の256個の変換データのうちの非発生の変換データを
DSV制御用の未使用変換データとして使うようにする
ことにより本発明を適用することが可能となる。
[発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、きわめて効果的
にDSVの抑制が行えるように画像信号を符号化するこ
とができ、データ再現を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した符号化装置の一実施例を示す
ブロック図、 第2図および第3図は非線形量子化後の連続する2つの
差分データの組合せのうちの特定の組合せを各々示す図
、 第4図は本実施例の動作を示すフローチャート、 第5図は本実施例における主要部分における動作タイミ
ングチャート、 第6図は非線形量子化後の連続する2つの差分データの
組合せのうち発生しない組合せを示す図、 第7図は非線形量子化特性の一例を示す図、第8図は非
線形量子化後の連続する2つの差分データ対の組合せの
例を示す図、 第9図は前記差分データの出現頭度の一例を示す図であ
る。 10・I)SV ffi算器、 11・・・パターン判別器、 12・・・演算制御回路。 第5図 Δn 手続補正書 1、事件の表示 特願昭Ei 1−174728号 2、発明の名称 符号化装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (100)キャノン株式会社 4、代理人 〒107 東京都港区赤坂5丁目1番31号 第6セイコービル3階 7、補正の内容 (1)明細書第6頁第7行目、第11頁第8行目。 第11頁第9行目、第11頁第10行目、第11頁第1
1行目、第11頁第16行目、第13頁第20行目、第
19頁第20行目、第20頁第6行目、第20頁第10
行目および第20頁第12行目のr差分」をそれぞれ「
量子化差分値」に補正する。 (2)同第6頁第12行目の「前記」を削除する。 (3)同頁第13行目を次の通り補正する。 「差分値の出現頻度を示したものであるが、差分値を非
線形量子化した後の量子化差分値の分布に変換し、上記
(i、j) に対する変換データの割当てを行なう。ま
た、」 (4)同第18頁第14行目のrNRZI変調も行う」
をrNRZI変調を行う」に補正する。 (5)図面の第2図を別紙の通り補正する。 C補正図面)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 画像信号における隣接サンプル点情報間の差分値信号を
    符号化し、符号化信号を出力する符号化手段と、該符号
    化手段から連続して出力される複数の符号化信号を同時
    に出力する出力手段と、該出力手段からの同時に出力さ
    れた複数の符号化信号を当該複数の符号化信号の組合せ
    に応じた該複数の符号化信号と同数ビットの直流および
    低周波成分の少ない変換信号に変換し出力する変換手段
    と、当該複数の符号化信号の一部の組合せに対応し、該
    複数の符号化信号と同数ビットで、前記変換信号と異な
    るビットパターンを有する補正信号を出力する補正信号
    発生手段と、前記変換手段より出力される変換信号のD
    igitalSumValue(DSV)変動を検出し
    、該DSV変動に応じて前記補正信号発生手段より該補
    正信号を出力させる補正信号出力制御手段とを備えたこ
    とを特徴とする符号化装置。
JP17472886A 1986-07-26 1986-07-26 符号化装置 Expired - Lifetime JP2828444B2 (ja)

Priority Applications (2)

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JP17472886A JP2828444B2 (ja) 1986-07-26 1986-07-26 符号化装置
US07/077,335 US4885637A (en) 1986-07-26 1987-07-24 Encoder

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JPS6333084A true JPS6333084A (ja) 1988-02-12
JP2828444B2 JP2828444B2 (ja) 1998-11-25

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024052959A1 (ja) * 2022-09-05 2024-03-14 株式会社Fuji 画像符号化装置および画像処理システム並びに部品実装機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6199419A (ja) * 1984-10-20 1986-05-17 Canon Inc 予測符号化方式

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